研究チームは、溶解および加熱技術における水素の導入、プロセスルートの短縮、冷間成形可能なマグネシウム合金の使用など、プロセスフロー全体を通じてエネルギー要件と CO₂ 排出量の両方の削減を達成しました。このコンソーシアムは、マグネシウム製コンピューター ハウジング、TGV などの高速列車用のレール シート バック、輸送コンテナ用のヒンジ部品、ホバークラフト救助車両用の空気流路など、さまざまな軽量製品デモンストレーターの開発に成功しました。
この新しい製造プロセスは、次の 3 つのコア モジュールで構成されています。
モジュール 1: 水素代替— 化石燃料を最大 100% 気候に中立な水素に置き換えます。溶解および加熱プロセスを水素に変換し、エネルギー効率を最適化することは、気候に影響を与えず、よりコスト効率の高い方法でマグネシウムを生産するための重要なステップです。研究者はデジタルツインを使用してプロセスをより深く理解し、運用中にプロセスを改善します。
モジュール 2: プロセス ルートの短縮- 溶融マグネシウムの半製品への迅速な変換を達成するために、チームは鋳造圧延技術を利用して厚さ約 5 ミリメートルのマグネシウム シートを直接製造し、その後の成形ステップを大幅に削減します。鋳造プロセスからの熱は成形に直接利用され、その結果、ほぼ希望の部品形状を備えたシートまたはワイヤが得られるため、エネルギーと時間のかかる下流のプロセスステップが削減されます。
モジュール 3: 新しいマグネシウム合金の応用— カルシウム含有マグネシウム合金 ZAX210 の利用。この合金は、約 200°C という比較的低い成形温度でも良好に加工できるため、部品の特性を損なうことなく、大幅に低い温度で成形プロセスを実現できます。
ワイヤー製造に関して、研究チームは、ワイヤー鋳造圧延と銅などの材料ですでに確立されているCONFORM™プロセスを組み合わせたGieWaConプロセスも開発し、それを初めてマグネシウムに適用しました。製造されたマグネシウム ワイヤは、CONFORM™ プロセスを直接使用するか、その後の伸線によって、最終直径 1.6 ミリメートルを達成しました。
さらに、研究チームはすべてのプロトタイプに適した表面コーティングを調査し、さまざまな溶接プロセスを分析して最適化しました。このプロジェクトでは、CO₂ 計算ツール (CLEAN-Mag App) が特別に開発され、企業がマグネシウム形成の可能なプロセス チェーンを編集および比較できるようになり、工業プロセスにおける排出量の削減に役立ちます。